导读:本文包含了硫化物薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:铜锌锡硫薄膜,太阳电池,二元硫化物靶,金属单质靶
硫化物薄膜论文文献综述
徐信,王书荣,马逊,杨帅,李耀斌[1]（2019）在《硫化物靶与单质靶制备Cu_2ZnSnS_4薄膜的比较研究》一文中研究指出为了验证磁控溅射硫化物靶替代单质靶制备Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜及太阳电池的可行性与优越性,采用多周期磁控溅射ZnS-Sn-CuS和Zn-Sn-Cu制备CZTS薄膜,并分析了使用不同溅射靶材对薄膜晶体结构、相纯度、表面粗糙度、化学组分、表面、截面形貌及光电特性的影响。按SLG/Mo/CZTS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ni-Al结构制成完整的电池器件并测量了J-V曲线。结果显示采用ZnS-Sn-CuS靶制备的CZTS薄膜太阳电池开路电压为611 mV,短路电流密度为21.28mA/cm~2,光电转换效率达5.11%;而以单质靶为基础制备的太阳电池开路电压为594mV,短路电流密度为18.56 mA/cm~2,光电转换效率为4.13%。这归因于采用ZnS-Sn-CuS制备的CZTS薄膜相比于单质靶更加平整致密,纵向生长更好。证明了采用硫化物靶制备CZTS薄膜及太阳电池相较于单质靶的优越性。(本文来源于《无机材料学报》期刊2019年05期）
张立建[2]（2019）在《Ⅴ-Ⅵ族硫化物半导体薄膜的溶液法制备及其光电性能研究》一文中研究指出在诸多可在生能源中,光伏发电被视作一种取之不尽用之不竭的绿色能源,在近几十年得到了快速发展。但是相较与传统发电方式,太阳能光伏发电的价格还是比较高的。这主要是由于目前市场上主流产品仍是以硅基太阳能电池为主。而硅材料的提纯费用是非常昂贵的,从而使得太阳能电池的成本居高不下。为了能够降低光伏发电的成本,许多新材料相继被开发出来,如二元的碲化镉、四元的铜铟镓硒、有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池等。但是这些材料要么含有有毒元素,要么不稳定,使得这些电池在未来很难进行大规模的生产应用。因而继续探索新材料,对于降低光伏发电成本是很有必要的。近年来,二元的硫化锑被视作一种很有发展前景的太阳能电池材料。这种材料不仅稳定,而且不含有有毒以及稀有元素。因而如果能够提高硫化锑太阳能电池的效率,这将在很大程度上降低光伏发电的成本。虽然硫化锑太阳能电池近年来得到了快速发展,但是相对于其它太阳能电池,其效率还是很低的。为了研究硫化锑太阳能电池,有效提高硫化锑太阳能电池的效率。本论文以溶液法制备硫化锑太阳能电池为切入点,深入研究了制约硫化锑太阳能电池效率提升的因素以及相应的解决方法。同时由于目前主流的硫化锑太阳能电池的结构中均采用有机物作为空穴传输层,而有机空穴传输层是不稳定的,这在将严重影响电池稳定性。为了解决这一问题,我们引入了无机的五氧化二钒作为空穴传输层来替代有机传输层,提高电池的稳定性。此外,由于二元硫化锑为二维层状化合物,电池效率很大程度上受限于薄膜的取向。而这种取向问题采用传统溶液法制备很难获得合适的取向。因而为了拓展研究体系,为太阳能电池材料开发出更多选择,我们采用溶液法制备出了叁元的铜铋硫(Cu3BiS3),通过对其光电性质的研究,发现它具有作为太阳能电池吸收层的潜力,很有希望成为下一代太阳能电池的吸收层材料。本论文的主要研究内容分为如下几个部分:第一部分(第一章)首先介绍了硫化锑太阳能电池的国内外的发展现状,阐述了制备硫化锑太阳能电池的主要实验方法以及存在的问题。第二部分(第二章)首次采用两步旋涂退火的方法制备出了高质量的硫化锑薄膜。这种方法制备硫化锑薄膜简单方便,同时这种方法制备出的硫化锑薄膜比较薄,为发展硫化锑迭层太阳能电池奠定了一定的基础。另一方面,由于采用两步旋涂的方法制备的硫化锑薄膜较薄,在一定程度上限制了效率的进一步提升。为了进一步提升电池的效率,我们采用一步旋涂的方法,制备出了厚度更厚的硫化锑薄膜,使电池效率得到了显着的提升。第叁部分(第叁章)为了解决有机空穴传输层不稳定造成的硫化锑太阳能电池不稳定的问题,我们采用溶液法制备出无机的五氧化二钒来替代有机传输层,制备出了全无机的硫化锑太阳能电池。这样在不明显降低太阳能电池效率的前提下,有效的提升了太阳能电池的稳定性。这为以后发展高效率全无机硫化锑太阳能电池奠定了基础。第四部分(第四章)为了拓展太阳能电池材料家族,我们对叁元铜铋硫(Cu3BiS3)进行了基础研究。我们首先采用溶液法制备出了混合金属氧化物,然后通过硫化的方式制备出了 Cu3BiS3。通过采用不同的硫化方式,揭示出了从金属氧化物到硫化物转变过程中的相变规律以及相应的机理。这一研究为未来研究这种材料奠定了合成基础。同时通过对其基本的光电性能的研究,发现其很有希望成为太阳能电池吸收层材料。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
朱梁正,徐亚峰,郑海英,刘国震,徐笑笑[3]（2018）在《温和溶液法制备叁元硫化物Ag_8SnS_6作为吸光材料在薄膜太阳电池中的应用（英文）》一文中研究指出吸光材料是薄膜太阳电池进一步应用的重要因素.叁元硫化物Ag8SnS6(ATS)拥有诸多优秀的光电性质.然而,关于ATS在吸光材料方面的应用鲜有报道.因此,本文通过使用一种退火温度低于250°C的温和溶液法制备ATS吸光材料并将其应用于薄膜太阳电池.在优化之后,基于ATS的薄膜太阳电池展现出了具有潜力的光伏性能以及可再现的0.25%光电转化效率.更重要的是,基于ATS的器件展现出了卓越的长期稳定性,在超过1000小时的老化测试后器件仍然还有90%的初始效率.本研究不仅揭示了含量丰富、低毒且化学性质稳定的ATS作为吸光材料的潜力,也为薄膜太阳电池中新型吸光材料的研究提供了全新的视角.(本文来源于《Science China Materials》期刊2018年12期）
洪晓丹[4]（2018）在《金属硫化物纳米薄膜的制备及其在能源器件中光电性能的研究》一文中研究指出随着全球的经济发展和人口剧增,人们对可再生能源的需求急剧上升,如何高效地转化和存储可再生能源成为当下的研究热点。金属硫化物在自然界中含量丰富、无毒,并且具有优异的电导性、稳定性、光电化学响应等性能,可广泛应用于能源器件中,因而备受关注。本论文围绕金属硫化物的合成,通过开发多种制备方法,在不同基底表面成功制备了一系列二元、叁元以及复合金属硫化物纳米薄膜材料,深入研究其生长机理。此外,分别考察了它们在量子点敏化太阳能电池(QDSCs)、光催化以及超级电容器中的光电性能。本论文的主要创新点和成果如下:1.采用多种方法在FTO导电玻璃基底表面制备CuS纳米片薄膜,通过对不同方法制备的CuS纳米片薄膜进行多种表征及电化学性能测试,筛选获得具有最佳电催化活性的CuS纳米薄膜,并将其作为对电极材料组装成QDSCs,相比于传统的贵金属Pt电极,电池整体性能有明显的提高,电池效率从1.56%提升至3.82%。2.发展了一种制备复合硫化物纳米薄膜的普适方法。在多种导电基底(包括FTO、泡沫镍、碳布和钛网)表面成功制备了新型珊瑚状Co9S8-CuS纳米结构薄膜样品,并将其作为电极材料应用于QDSCs和超级电容器中。与单种材料(Co9S8和CuS)相比,复合硫化物纳米结构薄膜具有更优异的电催化活性、充放电特性及电化学循环稳定性。此外,通过相同的制备方法,我们也成功制备了 Co9S8-NiS2和Co9S8-MoS2纳米薄膜,证明此种方法具有普适性。3.首次在铜板表面制备了叁元Cu2Mo6S8针叶状纳米薄膜,该薄膜具有可见光响应,并且凭借其特殊的针叶状结构和适宜的电子能级结构,Cu2Mo6S8针叶状纳米薄膜在可见光下对甲基蓝具有优异的光催化降解活性。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-06-30）
王强,郝瑞亭,赵其琛,刘思佳[5]（2018）在《多周期分层溅射硫化物靶制备铜锌锡硫薄膜太阳电池》一文中研究指出按照ZnS/CuS/SnS/CuS的顺序分层溅射硫化锌、硫化铜和硫化亚锡叁个二元硫化物靶,制备铜锌锡硫(CZTS)的预制层。在预制层总厚度不变的情况下按照上述顺序将预制层分多个周期溅射,然后在360℃对含硫预制层进行低温退火,再在硫气氛中进行高温(600℃)硫化处理,制备出CZTS薄膜。周期数为3的CZTS薄膜表面平整致密、晶粒大小均匀,禁带宽度为1.50eV。用这种薄膜制备的CZTS薄膜太阳电池性能最好,其开路电压(Voc)为623mV,短路电流密度(Jsc)为11.79mA/cm~2,光电转换效率达到2.93%。(本文来源于《材料研究学报》期刊2018年06期）
孔乐[6]（2018）在《硫化物半导体新型光电薄膜材料的制备与性质研究》一文中研究指出硫化物半导体是一类重要的化合物半导体,一般具有光电特性优良、原材料储量丰富、成本低廉的产业化优势,在现代光电领域具有着广泛的适用性与宽阔的应用前景,如光电探测器、电致发光器件、光致发光器件、太阳能电池、场效应晶体管等。飞速发展的时代与科技需要不断开发研究超越传统材料、具有更加优良和特殊性质的新型半导体材料。新型硫化物半导体的发展方向包括耐高温、可用于大功率、短波长器件的宽带隙半导体,种类丰富、性能多样的多元化合物半导体,特性新奇、可用于柔性器件的低维半导体等。对于新型硫化物半导体的制备及特性进行深入研究,可以更好地推动相关应用、新兴产业甚至可能是技术革命。本论文对宽带隙半导体硫化锌ZnS、四元硫化物铜锌锡硫Cu_2ZnSnS_4(CZTS)、二维层状半导体二硫化钼MoS_2几种新型硫化物半导体薄膜材料展开了如下工作:(1)采用磁控溅射法制备了结晶良好的ZnS薄膜,除了宽带隙之外,还具有致密均匀、透光性好、折射率高、消光系数小、与光伏吸收材料晶格匹配性非常好的优点。说明磁控溅射法非常适于ZnS薄膜的制备,通过优化得到了最佳制备参数,采用包括椭圆偏振光谱法在内的多种先进综合手段研究了ZnS薄膜特性。(2)从通过后期热处理手段影响晶格缺陷的角度对ZnS薄膜组分原子比问题展开实验研究。通过真空退火和硫气氛退火对比实验,证明硫气氛退火可以有效提高ZnS薄膜硫原子比例。在ZnS陶瓷靶材、沉积薄膜组分与靶材一致性较好且可形成锌空位的磁控溅射制备法以及硫气氛退火叁种因素作用下,实现了ZnS薄膜非金属元素硫明显过量的原子比例。并且实验证明,组分偏离化学计量比的ZnS薄膜其宽带隙特征、光学常数以及微结构等性质没有受到大的影响,不会影响其光电应用。在实验的基础上,提出了一种切实的p型本征掺杂思路:在上述叁种因素共同作用下,并进一步增大磁控溅射靶材的组分差别、加强硫气氛退火强度,有望将单极性n型半导体ZnS的薄膜导电类型改变为p型,拓展ZnS半导体薄膜的光电应用。(3)研究了光伏吸收层材料CZTS两种基本结构kesterite(KS)和stannite(ST)的电子特性和光学特性,用从第一性原理出发的密度泛函理论进行了系统详细的计算研究,计算了电子能带结构和态密度,还计算了包括介电常数、吸收系数、反射率、光电导率以及能量损失函数等的光学性质。发现CZTS的电子结构与光学特性与两种晶体结构中Cu、Zn原子的排列方式没有明显关联性,总体上KS与ST的差别不大,二者均呈现出适于薄膜太阳能电池吸收层的优良性质。计算出CZTS最稳定的基态结构。研究了与地面太阳能电池吸收相关的CZTS电子跃迁机制。比较了两种结构CZTS在可见光范围内的吸收系数和反射率等重要光学性质。针对四元硫化物Cu_2ZnSnS_4因组分多元化而易形成杂相、制备难度大的问题,通过迭层金属前驱体真空蒸发法与CZTS陶瓷靶磁控溅射法两种方式对比实验研究CZTS薄膜的制备。通过制备工艺调整,以这两种方式最终均成功制备了未见杂相的CZTS薄膜。(4)以在二维层状材料MoS_2制备中很少见的MoS_2陶瓷靶磁控溅射法并辅以退火处理,成功制备了少数层MoS_2,拓宽了少数层级二维MoS_2的制备方法。该制备方法工艺简单、可控性强,通过溅射时间即可方便地进行层数的调整,实现了超薄MoS_2膜的可控生长。在超薄二维MoS_2薄膜上制备有机小分子半导体红荧烯薄膜,通过多种光谱手段分析研究有机-无机薄膜的界面结合等特性。实验结果显示无机二维MoS_2薄膜与有机红荧烯之间的亲和性兼容性好,二维MoS_2的良好吸附性以及独特的二维层状晶体结构有可能促进红荧烯的稳定性与成膜质量。(本文来源于《北京工业大学》期刊2018-06-01）
许佳雄[7]（2018）在《硫化物薄膜太阳能电池的数值仿真》一文中研究指出Cu_2ZnSnS_4(CZTS)、Cu_2ZnSn(S,Se)_4(CZTSSe)、SnS等薄膜太阳能电池具有吸收层的吸收系数高、带隙接近最优值、组成元素来源丰富等优点,具有良好的发展前景。采用数值仿真软件Afors-Het对太阳能电池的泊松方程、连续性方程和电流密度方程进行联立求解,可分析太阳能电池的光伏特性,为实验工作提供指导。对硫化物太阳能电池开展了以下仿真工作:(1)建立ZnO:Al/ZnO/CdS/CZTS太阳能电池模型,计算CZTS吸收层的掺杂浓度、厚度、缺陷态和CdS缓冲层的掺杂浓度、厚度等对太阳能电池光伏特性的影响,在不考虑缺陷态的理想情况下,优化的光伏特性为开路电压1.127V、短路电流密度27.39mA/cm~2、填充因子87.5%、转换效率27.02%、开路电压温度系数-1.34mV/K、转换效率温度系数-0.14%/K。(2)分析具有载流子浓度梯度的CZTS薄膜太阳能电池,设定CZTS吸收层从CdS/CZTS界面到CZTS/Mo界面具有载流子浓度梯度,该梯度在CZTS吸收层中产生内建电场,可有效扩展太阳能电池的内建电场分布区域,有利于光生载流子的分离收集,可提高太阳能电池的转换效率。但载流子浓度梯度同时影响光生载流子的复合和太阳能电池的串联电阻效应,需对载流子浓度梯度进行优化设计。(3)分析影响CZTSSe薄膜太阳能电池开路电压的因素,探索提高开路电压的途径。计算结果表明,减少CZTSSe薄膜太阳能电池的缺陷态和界面态、减少寄生电阻效应、减少吸收层的二级相和电池背表面处MoS_2层的生成、适当提高吸收层的空穴浓度和带隙可提高电池的开路电压和转换效率。在CZTSSe吸收层中引入单梯度或双梯度的带隙梯度分布,可提高对入射光的吸收并扩展内建电场分布,有利于太阳能电池开路电压的提高。进一步在吸收层和背电极之间增加CZTSSe或a-Si背表面场,背表面场的载流子浓度或带隙大于吸收层。若吸收层的缺陷态浓度较高,则增加背表面场对光伏特性不起作用;当吸收层的缺陷态浓度较低时,增加背表面场可显着提高太阳能电池的开路电压和转换效率。在优化条件下,采用a-Si背表面场的CZTSSe薄膜太阳能电池的开路电压损失减小到0.134V。(4)对不同结构的SnS异质结太阳能电池进行数值计算,结果表明窗口层材料具有较低光吸收系数、异质结界面处较低的光生载流子势垒是SnS异质结太阳能电池具有较优光伏特性的必备条件。最佳异质结结构为ZnS/SnS,可通过调节SnS异质结各层的厚度进一步改善光伏特性。(本文来源于《第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集（铜基薄膜太阳能电池篇）》期刊2018-05-26）
苏正华,梁广兴,范平[8]（2018）在《转换效率12.3%的纯硫化物CZTS薄膜太阳能电池》一文中研究指出铜锌锡硫(CZTS)是一种地球元素丰富、成本低廉以及稳定的半导体光伏材料,然而铜锌锡硫薄膜太阳能电池虽然经过了多年的研究发展,但是由于其电池开路电压低等问题导致转换效率一直没有得到显着提升。本课题组在多年CZTS薄膜太阳能电池研究基础上,针对电池开路电压偏低的原因,提出基于双向热处理的电池后退火技术,深入研究电池载流子掺杂、界面和缺陷等问题,最终获得了转换效率为12.3%的阳离子掺杂CZTS薄膜太阳能电池(不掺杂纯CZTS电池效率最高为10.5%),这是目前为止效率最高的纯硫化物薄膜太阳能电池世界纪录。研究发现,在不同硫化温度下制备的CZTS太阳能电池经过后退火热处理后性能都得到了改善,而那些具有相对低效率的电池性能改善更加显着,特别是在580度硫化下制备的电池经后退火后得到了最佳转换效率。为了进一步研究电池后退火性能改善的机制,我们分别对电池各层以及整个电池器件在退火前后进行了表征,发现后退火可以改善ITO薄膜的电导率和光透光率,所以电池的短路电流和填充因子得到了提高;另外后退火促进了电池各层元素之间的扩散,特别是ITO薄膜中的铟可以扩散至CZTS中,增强了电池的空穴和电子掺杂浓度,从而改善了电池的开路电压;此外后退火通过界面元素相互扩散改善了CdS/CZTS之间的能带排列结构,降低了界面复合;另外通过器件的CV和DLCP表征发现,低温后退火明显减少了电池的界面态和深能级缺陷密度,因而在一定程度上改善了CZTS结构的阳离子无序程度。(本文来源于《第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集（铜基薄膜太阳能电池篇）》期刊2018-05-26）
李长盼[9]（2018）在《有序准一维硫化物超薄膜型阵列的光电性能研究》一文中研究指出一维(1D)纳米材料具有显着的量子尺寸效应,在电学、光学等诸多领域有着广泛的应用前景。研究发现以过渡金属二硫化物为代表的一些二维(2D)层状材料同石墨烯有类似结构,同时存在大小可调的能级带隙和良好的催化活性,使其在光电半导体器件领域有巨大的潜在应用价值。因此,结合1D有序纳米材料和2D过渡金属硫化物的特性,本文拟采用水热合成法,以导电玻璃(FTO)为基底,在其上分别生长二氧化钛(TiO_2)和氧化锌(ZnO)1D有序纳米棒阵列。然后采用化学气相沉积法(CVD),通过调节溶液浓度、反应时间、温度等条件控制合成少层过渡金属二硫化钼(MoS_2)制备出有序准一维硫化钼超薄膜型阵列材料,即同轴电缆式TNAs@FL-MoS_2和类蜘蛛网多孔式ZnO@C-MoS_2纳米复合材料。制备的复合材料采用TEM、SEM、XRD、Raman和XPS等方法对其形貌,结构及组成进行表征。最后将材料应用于染料敏化太阳能电池(DSSC),其作为对电极与负载染料的TiO_2纳米晶工作电极和含碘电对的液态电解质一起组装成DSSC。通过循环伏安、电化学阻抗、塔菲尔曲线、光电性能等测试,研究其电化学性能以及组装后所得DSSC性能。具体包括如下内容:1)在FTO上利用水热法生长出直径约80nm,长度约800nm的TiO_2垂直有序纳米棒阵列。然后采用浸渍法和CVD法在纳米棒阵列上沉积MoS_2(其中MoS_2的层数可控),沿着垂直TiO_2纳米棒阵列的轴向形成XL-MoS_2(X=1,2,3,4,F F=4~6)。由SEM和TEM可以看到XL-MoS_2是一种同轴电缆结构,一维TiO_2纳米棒阵列为电子传输和电解液扩散提供了单向高效通道,而少层MoS_2暴露出更多的边缘催化位点增强了对I_3~-的催化。此外我们还用水热法合成了TL-MoS_2,电化学测试结果表明XL-MoS_2比TL-MoS_2的电荷传阻更小,还原催化能力更强。组装成DSSC测得效率为7.16%与对应的Pt(7.17%)效率接近,比TL-MoS_2(4.72%)高。2)利用涂布法在FTO上生长ZnO纳米种子晶,再采用水热法制得直径约40-70nm,长度约2μm的ZnO垂直纳米棒阵列。将ZnO纳米棒浸泡在10g/ml的葡萄糖溶液中,再经过550℃热处理在ZnO纳米棒的外面包裹上碳材料,最后采用化学气相沉积法再沉积上少层二硫化钼,得到ZnO@C-MoS_2。由SEM观察到材料形貌是一种类蜘蛛网多孔结构,多孔结构不仅能加速电解液渗透也增大了反应比表面积,碳材料可以提升ZnO的导电性和其在电解液中的稳定性。电化学测试表明ZnO@C-MoS_2的电荷传阻小,电解液传输电阻小,作为DSSC对电极时获得的效率为8.54%与Pt(8.83%)相当。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-25）
芦爽[10]（2018）在《过渡金属硫化物基薄膜的制备及染料敏化太阳能电池对电极应用》一文中研究指出对电极作为染料敏化太阳能电池的重要组成部分,对催化电解质的还原再生起着至关重要的作用。寻找替代贵金属Pt的对电极材料,是促进染料敏化太阳能电池进一步发展的有效途径。相比于寻求新的对电极材料,如何对现有活性不高的对电极材料进行改善是获得低廉高效对电极的重要手段。过渡金属硫化物在可替代Pt的对电极材料中,以电催化性能优异、储量丰富、成本低廉以及元素种类多等优势备受关注。本文从电催化剂表面吸附能调控、电催化剂表面活性位点替换以及面向工业化生产的角度出发,探索了过渡金属硫化物对电极电催化活性的改良策略,以及大面积、柔性、高活性CoS对电极的制备方法。具体研究工作如下:提出了利用超薄Co_3S_4活性层大幅提高Co_3O_4惰性电极电催化活性的研究策略。理论计算表明,将惰性的Co_3O_4表层转化为Co_3S_4可显着提升其对I原子的吸附能(由0.347eV提升到了0.835 eV),提高其对I~-/I_3~-氧化还原反应的催化活性;实验发现,利用快速溶液硫化方法,仅30 s的硫化处理就能将Co_3O_4表面单层转化为活性Co_3S_4,将I_3~-还原反应的电催化活性大幅提升。染料敏化太阳能电池测试表明,硫化获得的Co_3S_4/Co_3O_4复合电极呈现与传统热解Pt电极相似的对电极性能,获得了8.6%的太阳能光电转换效率。研究了催化位点种类对黄铜锡矿多元过渡金属硫化物(Cu_2XSnS_4)材料电催化活性的影响。以研究较为充分的Cu_2ZnSnS_4对电极材料为对象,将其中的Zn元素替换为具有高电催化活性的过渡金属Co和Ni元素,利用溶胶凝胶方法制备了多孔Cu_2XSnS_4薄膜。研究表明,Cu_2CoSnS_4和Cu_2NiSnS_4薄膜展现了相比Cu_2ZnSn S_4更高的I~-/I_3~-电催化活性和稳定性。组装的染料敏化太阳能电池取得了与传统热解Pt为对电极的染料电池相当的光电转换效率(8.3%)。理论计算结果表明这种性能提升和催化剂表面吸附能与解吸附能的平衡相关。探索了高性能CoS对电极的低温和大面积制备方法。采用超声喷雾热解法一步制备CoS粉体材料,进一步与PVDF和PEDOT:PSS等聚合物粘结剂复合,实现了高活性CoS对电极的低温和大面积(10×10 cm)制备。研究表明,这种新型CoS基对电极材料具备与传统热解Pt相当的界面电荷转移电阻,组装的染料敏化太阳能电池达到了8.8%的光电转换效率。多点取样测试表明,大面积对电极呈现了很好的位置-电催化活性一致性。(本文来源于《东北师范大学》期刊2018-05-01）
硫化物薄膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在诸多可在生能源中,光伏发电被视作一种取之不尽用之不竭的绿色能源,在近几十年得到了快速发展。但是相较与传统发电方式,太阳能光伏发电的价格还是比较高的。这主要是由于目前市场上主流产品仍是以硅基太阳能电池为主。而硅材料的提纯费用是非常昂贵的,从而使得太阳能电池的成本居高不下。为了能够降低光伏发电的成本,许多新材料相继被开发出来,如二元的碲化镉、四元的铜铟镓硒、有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池等。但是这些材料要么含有有毒元素,要么不稳定,使得这些电池在未来很难进行大规模的生产应用。因而继续探索新材料,对于降低光伏发电成本是很有必要的。近年来,二元的硫化锑被视作一种很有发展前景的太阳能电池材料。这种材料不仅稳定,而且不含有有毒以及稀有元素。因而如果能够提高硫化锑太阳能电池的效率,这将在很大程度上降低光伏发电的成本。虽然硫化锑太阳能电池近年来得到了快速发展,但是相对于其它太阳能电池,其效率还是很低的。为了研究硫化锑太阳能电池,有效提高硫化锑太阳能电池的效率。本论文以溶液法制备硫化锑太阳能电池为切入点,深入研究了制约硫化锑太阳能电池效率提升的因素以及相应的解决方法。同时由于目前主流的硫化锑太阳能电池的结构中均采用有机物作为空穴传输层,而有机空穴传输层是不稳定的,这在将严重影响电池稳定性。为了解决这一问题,我们引入了无机的五氧化二钒作为空穴传输层来替代有机传输层,提高电池的稳定性。此外,由于二元硫化锑为二维层状化合物,电池效率很大程度上受限于薄膜的取向。而这种取向问题采用传统溶液法制备很难获得合适的取向。因而为了拓展研究体系,为太阳能电池材料开发出更多选择,我们采用溶液法制备出了叁元的铜铋硫(Cu3BiS3),通过对其光电性质的研究,发现它具有作为太阳能电池吸收层的潜力,很有希望成为下一代太阳能电池的吸收层材料。本论文的主要研究内容分为如下几个部分:第一部分(第一章)首先介绍了硫化锑太阳能电池的国内外的发展现状,阐述了制备硫化锑太阳能电池的主要实验方法以及存在的问题。第二部分(第二章)首次采用两步旋涂退火的方法制备出了高质量的硫化锑薄膜。这种方法制备硫化锑薄膜简单方便,同时这种方法制备出的硫化锑薄膜比较薄,为发展硫化锑迭层太阳能电池奠定了一定的基础。另一方面,由于采用两步旋涂的方法制备的硫化锑薄膜较薄,在一定程度上限制了效率的进一步提升。为了进一步提升电池的效率,我们采用一步旋涂的方法,制备出了厚度更厚的硫化锑薄膜,使电池效率得到了显着的提升。第叁部分(第叁章)为了解决有机空穴传输层不稳定造成的硫化锑太阳能电池不稳定的问题,我们采用溶液法制备出无机的五氧化二钒来替代有机传输层,制备出了全无机的硫化锑太阳能电池。这样在不明显降低太阳能电池效率的前提下,有效的提升了太阳能电池的稳定性。这为以后发展高效率全无机硫化锑太阳能电池奠定了基础。第四部分(第四章)为了拓展太阳能电池材料家族,我们对叁元铜铋硫(Cu3BiS3)进行了基础研究。我们首先采用溶液法制备出了混合金属氧化物,然后通过硫化的方式制备出了 Cu3BiS3。通过采用不同的硫化方式,揭示出了从金属氧化物到硫化物转变过程中的相变规律以及相应的机理。这一研究为未来研究这种材料奠定了合成基础。同时通过对其基本的光电性能的研究,发现其很有希望成为太阳能电池吸收层材料。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
硫化物薄膜论文参考文献
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